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多様なタスクのための知能エージェントのトレーニング

多様な環境を使って適応できるエージェントを開発する新しい方法。

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目次

知能エージェントを開発するのは、さまざまな環境でいろんなタスクをこなせるようにするっていう、人工知能(AI)の分野でずっと目指されてきた目標だよね。一つの有望なアプローチは、大規模言語モデル(LLM)をこれらのエージェントのバックボーンとして使うこと。LLMは人間っぽいテキストを処理して生成することで、多くのタスクをこなせるように学習できるパワフルなツールなんだけど、特に多様な状況でこれらのエージェントを効果的にトレーニングするには課題があるんだ。

現在のアプローチ

今のところ、LLMをベースにしたエージェントをトレーニングする方法は主に2つあるよ。一つ目の方法は、専門家が提供する例に厳密に従うんだ。この方法はスキルのある人間から学ぶことができるけど、限界もある。人間の入力がたくさん必要だし、新しい環境を探索する余地があんまりないんだよね。

二つ目の方法は、エージェントが孤立した環境と相互作用することで学ぶっていうもの。つまり、エージェントは特定のタスクだけをこなすから、他の状況で使えるスキルを身につけられない。結果的に、これらのエージェントはとても専門的になっちゃって、幅広いタスクをこなせなくなるんだ。

目標

私たちは、自己進化してさまざまなタスクをこなせるLLMベースのエージェントを作る新しいアプローチを提案するよ。実現するために必要な3つの重要な要素があると考えてる:

  1. 多様な環境:エージェントはスキルを十分に発展させるために、いろんな設定でトレーニングする必要がある。
  2. 軌跡セット:これは過去の例のコレクションで、エージェントが新しいタスクを探索する前に基本的なスキルや知識を学ぶのを助けるんだ。
  3. スケーラブルな進化メソッド:エージェントが異なる環境での経験に基づいて自分を改善できる方法が必要だよ。

この3つの要素を組み合わせることで、エージェントが世界との相互作用から継続的に学べるシステムを作りたいんだ。

フレームワーク

私たちは、エージェントが探索し学ぶためのさまざまな環境とタスクを含む新しいフレームワークを提示するよ。このフレームワークには、詳細な指示が入ったデータベース、パフォーマンスを評価するためのベンチマーク、さまざまな設定での高品質な例が含まれている。

インタラクティブプラットフォーム

このフレームワークの中心には、インタラクティブプラットフォームがあるよ。このプラットフォームは、エージェントが多様なタスクや環境に取り組むことを可能にする。タスクを設定して、エージェントがどのようにパフォーマンスを発揮するかを観察するための標準的な方法を提供してるんだ。ユーザーは簡単なコマンドを通じてプラットフォームとやり取りできるから、リアルタイムでエージェントを評価したりトレーニングしたりするのが簡単なんだ。

拡張された指示とベンチマークスイート

エージェントを効果的にトレーニングするために、さまざまな環境での異なるタスクをカバーする指示のセットを作ったよ。このコレクションは、クラウドソーシングの方法やAIツールを使って拡張して、幅広いシナリオを確保してる。公平にエージェントのパフォーマンスを評価できるベンチマークスイートも作ったんだ。

自己進化の調査

私たちのフレームワークの重要な機能の一つは、エージェントが自分自身を進化させる可能性なんだ。エージェントはまず模倣を通じて基本的なスキルを学ぶけど、その後はさまざまなタスクと相互作用してさらに改善するんだ。つまり、単に学んだことを繰り返すのではなく、経験に基づいて方法や戦略を適応させるんだ。

実験

私たちは、このフレームワークがどれだけうまく機能するかを評価するために、さまざまな実験を行ったよ。エージェントが異なる環境で学習して進化できる能力をテストしたんだ。結果は、私たちの方法で訓練されたエージェントが、既存の最新モデルと同等かそれ以上のパフォーマンスを達成できることを示しているよ。

環境とタスク

私たちの実験では、いくつかの環境をカバーした:

  • ウェブショッピング
  • 家庭のタスク
  • 単語ゲーム
  • 科学的推論
  • デジタルゲーム

それぞれの環境は、エージェントが適応し、タスクを効果的にこなす能力を試すユニークな課題を提供してる。

パフォーマンス評価

エージェントのパフォーマンスをいくつかの基準で測定したよ。これには、タスクを完了する成功率や目標を達成するために必要な相互作用の回数が含まれてる。私たちの結果は、自己進化メソッドを利用したエージェントが、単に模倣を通じて訓練されたエージェントよりも一般的に優れたパフォーマンスを発揮することを示している。

多様な環境の重要性

多様な環境でエージェントをトレーニングするのは、彼らの発展にとって重要だよ。さまざまなタスクに触れることで、より広範なスキルセットを構築できるから。この幅広い露出が、エージェントがあまり専門的にならないように手助けして、予期しない状況でもより良くパフォーマンスを発揮できるようにしてくれるんだ。

軌跡セット:学習の基盤

軌跡セットはトレーニングの基盤としての役割を果たす。これは、専門家から観察された過去の相互作用の集まりで、エージェントがスタート地点となる知識の基盤を提供するんだ。これによって、新しい環境で最初からやり直す必要がなくなって、学習プロセスがより効率的になるよ。

スケーラブルな進化メソッド:継続的改善

私たちのスケーラブルな進化メソッドは、エージェントが常に人間の入力を必要とせずに新しいタスクに適応できるようにする。これにより、エージェントは成功や失敗から学ぶことができる自己改善のメカニズムが可能になるよ。環境と相互作用するにつれて、彼らは戦略を洗練させて、時間が経つにつれて全体的なパフォーマンスが向上するんだ。

実験から得た教訓

私たちの実験を通じて、エージェントのトレーニングに関するいくつかの重要な教訓を学んだよ:

  1. 模倣の役割:模倣から始めるのは役立つけど、エージェントはその初期トレーニングを超えて探索できるようにしないと、最大限の可能性を引き出せない。
  2. フィードバックの重要性:環境からの継続的なフィードバックは、エージェントが効果的に学習するために欠かせない。このフィードバックがトレーニングプロセスに戻って、エージェントのスキルを形成する手助けをするんだ。
  3. 探索が学習を強化する:エージェントが異なるタスクを探索できるようにすると、より良い一般化が得られる。新しいタスクに出会ったときに、過去の経験から学んだことを活かせるようになるんだ。

今後の方向性

私たちのフレームワークには可能性がある一方で、改善の余地もまだあるよ。今後の研究では次のような点に焦点を当てるかもしれない:

  • トレーニング環境の多様性を高めること。
  • 方法のスケーラビリティを向上させること。
  • より進化した自己進化技術の調査。
  • エージェントの開発における倫理的な影響や安全対策の検討。

アプローチを磨き続けることで、より能力が高く適応力のあるAIシステムの発展に貢献できることを目指しているよ。

結論

さまざまな環境で幅広いタスクをこなせる知能エージェントを構築するのは、AI研究の中心的な課題のままだよ。私たちのアプローチは、多様な環境、軌跡セット、スケーラブルな進化メソッドを組み合わせて、LLMベースのエージェントを効果的にトレーニングするものなんだ。実験から得られたポジティブな結果は、このフレームワークが知能エージェントの能力を向上させる可能性を示している。これからも新しい戦略を探求して、エージェントがどのように進化して改善できるかをさらに理解していきたいんだ。

オリジナルソース

タイトル: AgentGym: Evolving Large Language Model-based Agents across Diverse Environments

概要: Building generalist agents that can handle diverse tasks and evolve themselves across different environments is a long-term goal in the AI community. Large language models (LLMs) are considered a promising foundation to build such agents due to their generalized capabilities. Current approaches either have LLM-based agents imitate expert-provided trajectories step-by-step, requiring human supervision, which is hard to scale and limits environmental exploration; or they let agents explore and learn in isolated environments, resulting in specialist agents with limited generalization. In this paper, we take the first step towards building generally-capable LLM-based agents with self-evolution ability. We identify a trinity of ingredients: 1) diverse environments for agent exploration and learning, 2) a trajectory set to equip agents with basic capabilities and prior knowledge, and 3) an effective and scalable evolution method. We propose AgentGym, a new framework featuring a variety of environments and tasks for broad, real-time, uni-format, and concurrent agent exploration. AgentGym also includes a database with expanded instructions, a benchmark suite, and high-quality trajectories across environments. Next, we propose a novel method, AgentEvol, to investigate the potential of agent self-evolution beyond previously seen data across tasks and environments. Experimental results show that the evolved agents can achieve results comparable to SOTA models. We release the AgentGym suite, including the platform, dataset, benchmark, checkpoints, and algorithm implementations. The AgentGym suite is available on https://github.com/WooooDyy/AgentGym.

著者: Zhiheng Xi, Yiwen Ding, Wenxiang Chen, Boyang Hong, Honglin Guo, Junzhe Wang, Dingwen Yang, Chenyang Liao, Xin Guo, Wei He, Songyang Gao, Lu Chen, Rui Zheng, Yicheng Zou, Tao Gui, Qi Zhang, Xipeng Qiu, Xuanjing Huang, Zuxuan Wu, Yu-Gang Jiang

最終更新: 2024-06-06 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2406.04151

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2406.04151

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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